电解池专题讲义及经典例题

高考化学电化学辅导讲义授课主题电解池原理及应用教学目的1、掌握原电池的原理,并能在实际题型中正确分析。

2、能够熟练的书写电解池的电极方程式,记住离子放电顺序。

3、熟悉常见的电解池原理实际应用教学重难点电极方程式的书写教学内容一、本节知识点讲解一(电解池工作原理)1、电解原理电解:①定义:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程、②特点。

Ａ、电解是最强有力的氧化还原手段,是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的。

B、从本质上看,电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。

２、电解的定义使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

电解时使用的电离必须是直流电、在电解过程中,电能转化成化学能。

3、电解池(１)电解池的定义将电能转化为化学能的装置叫做电解池,电解池又叫做电解槽。

(2)电解池的构造①直流电源;②两个固体电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。

(3)工作原理(以惰性电极电解氯化铜为例)。

A。

实验装置:B。

电池总反应:CｕCｌ2错误!Cl2↑＋Cu。

C、电解池中离子的定向移动:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极、(4)电解池工作原理通电时电子从电源的负极出发,流向电解池的阴极,在该电极上,阳离子获得电子发生还原反应;与此同时,阴离子在阳极上失去电子发生氧化反应,失去的电子再从电解池的阳极流向电源的正极,从而在两部分导体中形成闭合回路。

由上述分析可知:电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子参加反应,电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程、(5)电解池与原电池比较电解池原电池原理电能转化为化学能化学能转化为电能构成阴极、阳极、电解质溶液、电源正极、负极、电解质溶液、盐桥电极反应阳极发生氧化反应阴极发生还原反应负极发生氧化反应正极发生还原反应反应是否自发非自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应4、电解时阴、阳两极物质的放电顺序(1)阳极物质的放电顺序①首先要看电极材料;②假如阳极材料是活性电极(金属活动性顺序中银往常的金属,包括银),则电解时电极材料失电子,电极不断消耗。

个性化辅导讲义（5）铝﹣空气﹣海水电池1991 年，我国首例以铝﹣空气﹣海水为材料组成的新型电池用作航海标志灯．该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流．工作原理：﹣3+负极：4Al﹣12e﹣= 4Al 3+ 正极：3O2+6H2O+12 e﹣=12OH﹣总反应：4Al+3O2+6H2O = 4Al （OH） 3 特点：这种海水电池的能量比“干电池”高20﹣50 倍．（6）高能电池﹣锂电池该电池是20 世纪70年代研制出的一种高能电池．由于锂的相对原子质量很小，所以比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大，使用寿命长，适用于动物体内（如心脏起搏器）．因锂的化学性质很活泼，所以其电解质溶液应为非水溶剂．如作心脏起搏器的锂﹣碘电池的电极反应式为：负极：2Li ﹣2e ﹣= 2Li +正极：I 2+2e﹣= 2 I ﹣总反应式为：2Li+I 2 = 2LiI练习：（9 分）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。

该电池反应原理如图所示，其中电解质LiCIO 4。

溶于混合有机溶剂中，Li +通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。

回答下列问题：（1）外电路的电流方向是由______ 极流向___ 极。

（填字母）（2）电池正极反应式为。

（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________ （填“是”或“否”），原因是 ____________ 。

（4）MnO2可与KOH和KClO3，在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_____________ 。

K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________ 。

二、二次电池1、定义：二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生．这类电池可以多次重复使用．2、常见的二次电池：（1）铅蓄电池是最常见的二次电池，它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电解质是H2SO4．铅蓄电池放电的电极反应如下：负极：Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4（氧化反应）正极：PbO2+SO42﹣十4H++2e﹣=PbSO4+2H2O（还原反应）总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4 十2H2O 铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程：阴极：PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣（还原反应）阳极：PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+SO42﹣十4H+（氧化反应）总反应：2PbSO4 十2H2O=Pb+Pb2O+2H2SO4 可以把上述反应写成一个可逆反应方程式：Pb+PbO2+2H2SO4?2PbSO4十2H2O练习：已知铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O，现用如图装置进行电解（电解液足量），测得当铅蓄电池中转移0.4 mol 电子时铁电极的质量减少11.2 g 。

电解池和原电池（讲义）一、知识点睛1. 酸碱盐溶液的电解规律（以惰性电极为例）計、Ca 比 Na*. ....... H*、Ci?*, Fe 現 Ag*---------------- 放电顺序由难到易 ------------------ >F\ so/ .... 0H\ cn Bf 、I\ 萨电解电解质型：如电解CuCh 溶液、HC1溶液 阳极反应式：______________ ,阴极反应式： ____________ O 总反应式： ___________________________________ O电解后溶液浓度将 ________ ,若要恢复原浓度，只需加 入一定量的 _______ 即可。

电解水型：如电解Na2SO->溶液、H2SO4溶液、NaOH 溶 液阳极反应式： ____________ ,阴极反应式： ____________ O 总反应式： ___________________________________ O 电解后溶液浓度将 ________ ,若要恢复原浓度，只需加 入一定量的 _______ 即可。

放氢生碱型：如电解NaCl 溶液阳极反应式： _____________ ，阴极反应式： _________ ° 总反应式： ___________________________________ O 电解后原电解质浓度将 ________ , pH ______ ,若要恢复 原来的组成和浓度，需通入一定量的 _________________ 。

放氧生酸型：如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液 阳极反应式：，阴极反应式：总反应式： ________________________ 电解后原电解质浓度将 ________ , pH 原来的组成和浓度，需加入一定量_2. 电池类型的判断<1）单池装置判断：① 若磁咖爲则为 ________ ② 若有夕脱删，则为 ____(1) +— e-Cu 了还原皮应Zn -阳极 -阴极（2）多池吊联装置中电池类型的判断：①无外接电源：一池为_______ ，其余为________ ②有外接电源：全部为氧化反应•SO广二・如+二:CuS6溶液钢锌原电池还原反应氧化反应饱和NaCl溶液电解池3.可充电电池Pb+PbO2+2H2SO4 充电2PbSO4+2H2O 注：放电时为原电池，充电时为电解池；放电时的正极反应式与充电时的阳极反应式互逆;（还原反应）（氧化反应）放电时的负极反应式与充电时的阴极反应式互逆。

第 2 节电能转化为化学能——电解知识与能力：1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极；2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值；3.通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献；4.通过活动探究，提高学生的实验能力和分析能力；5.从能量的角度理解化学科学的重要性。

过程与方法：采用问题驱动的方法，经联想质疑中熟知的反应切入提出问题，将学生引入本节学习；以已知离子在电场中的定向移动为起点，从而分析具体反应中阴阳离子的移向，在渐进的学习中明白电解、电解池，并学会书写电极反应式；在电解原理的应用中，要让学生明白规律是有条件限制的。

情感、态度与价值观：进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣；了解方法的重要意义，明白将来实现的重要价值。

教学重点：电解原理、电极反应教学难点：阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式课时安排：共 5 课时（新课 3 课时，复习练习 2 课时）教学过程：（第一课时）【联想 ?质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式：2Na(s)+Cl 2=2NaCl(s) △ H= — 822.3kJ?mol—1如果要真个反应反方向进行，则需要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。

【学生】电能。

【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能？【学生】电能转化为化学能【教师】对，电能转化为化学能的一中重要方法就是电解，下面我们就来学习电解。

首先我们来以电解熔融NaCl 了解一下电解的原理【板书】一、电解的原理【阅读交流】1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？2）、通电后，外电路上的电流方向怎样？3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na +、Cl -各向那个方向运动？4）、移到两极表面的Na +、 Cl -将发生什么变化？e-e-石墨电极铁电极Na+熔融 NaCl Cl -电解熔融 NaCl【讲解】在熔融 NaCl 中，存在自由移动的Na+和 Cl -，做杂乱无章的运动。

电解池及其应用一、电解池的工作原理1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。

2电解池:把转化为能的装置叫,也叫。

3.电解池中的基本关系：阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价①电极阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价②闭合回路：电子从流出，经过、，流入电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。

阴阳离子的定向移动形成电流。

4.电解池的构成条件：（1）（2）（3）（4）5.电解池中离子的放电顺序：物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。

阴极（阳离子放电顺序）：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极：①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。

②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F-常见惰性电极电解电解质溶液类型①H2SO4阴极阳极总化学方程式②NaOH阴极阳极总化学方程式③KNO3阴极阳极总化学方程式○4HCl阴极阳极总化学方程式⑤CuCl2阴极阳极总化学方程式⑥NaCl阴极阳极总化学方程式⑦CuSO4阴极阳极总化学方程式二、电解原理的应用1、氯碱工业：电解饱和食盐水2、电镀阳极：；阴极：；电解质溶液：3、精炼铜阳极：；阴极：；电解质溶液：4、电冶金活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼钠的冶炼：镁的冶炼：铝的冶炼：1．某学生欲完成反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是()2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………（）A. CuCl2 (CuSO4) B．NaOH (NaOH)C．NaCl (HCl) D．CuSO4(Cu(OH)2)3．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是………………………………………………………………………（）A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO44．在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是…………………（）A．1∶8 B．8∶1 C．35.5 ∶108 D．108∶35.5 5．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），则M的相对原子质量为…………………………………………（）A．22.4axbB．11.2axbC．5.6axbD．2.5axb6．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是……………………………………（）A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶17. 以铁为阳极、铜为阴极，对足量NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此时消耗水的物质的量共为A.2molB.3molC.4molD. 5mol8．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.4 mol 氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。

电解池专题讲义及经典例题1定义:电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。

电源阴极：与电源负极相连的一极阳极：与电源正极相连的一极装置：电极反应式：阳极：2CI- -2e-=Cl2 （氧化）阴极：Cu2++2e-=Cu（还原）总电极方程式：______________________放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。

3、电解：电流（外加直流电）通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应（被动的不是自发的）的过程叫电解。

所以电解质导电的实质便是一一电解电解CuCl2水溶液为何阳极是CI-放电而不是0H-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+？4 •离子的放电顺序阴极：邙日离子在阴极上的放电顺序（得e-））Ag >Hg >Fe >Cu >H （指酸电离的）>Pb >Sn >Fe >Zn >H （指水电离的）>AI 3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极（1）是活性电极时：电极本身溶解放电（2）是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）S2->I->Br->CI ->0H ->N0 3->SO42-（等含氧酸根离子）>F-练习：电解氯化铜、硫酸铜、盐酸、硫酸、氢氧化钠、氯化钠溶液的电极方程式。

2、电解池的构成两个电极电解质溶液闭合回路阴极、阳极5、电解质溶液的电解规律（惰性电极）6、电解原理的应用⑴氯碱工业如电解饱和食盐水可制得NaOH、CI2、H2,而电解稀NaCI溶液可制备NaCIO2NaCI+2H 2O --------- 2NaOH+H 2? +Q f⑵电镀电镀时，一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液；把待镀金属制成品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极，而用镀层金属为阳极，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，并在阴极上被还原成金属析岀。

电解池一、电解原理1.电解池：把电能转化为化学能的装置也叫电解槽2.电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程3.放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程4.电子流向：（电源）极—（电解池）极—（离子定向运动）电解质溶液—（电解池）极—（电源）正极5。

电极名称及反应：阳极：与直流电源的相连的电极，发生反应阴极：与直流电源的相连的电极，发生反应6。

电解CuCl2溶液的电极反应：阳极： (氧化)阴极： (还原)总反应式：7.电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程☆规律总结：电解反应离子方程式书写：放电顺序：阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子的放电顺序是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)是活性电极时：电极本身放电注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

电解质水溶液电解产物的规律类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH 电解质溶液复原分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl CuCl2放H2生成碱型阴极：水放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl放氧生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：水放O2生酸CuSO4电解水型阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑阳极：4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O NaOH H2SO4Na2SO4上述四种类型电解质分类：（1）电解型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐（2）电解型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（3）放生型：活泼金属的无氧酸盐（4）放生型：不活泼金属的含氧酸盐二、电镀1.电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法2电极、电解质溶液的选择：极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液 M— ne — == M n+极：待镀金属（镀件）：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，附着在金属表面M n+ + ne — == M电解质溶液：含有离子的溶液做电镀液镀铜反应原理极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+，极(镀件)：Cu2++2e-=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液（3）电镀应用之一：铜的精炼阳极：；阴极：；电解质溶液：。

第19讲电解池基础考点梳理最新考纲1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和总反应方程式。

2．了解电解原理的应用。

自主复习一、电解原理1．电解原理(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。

(2)电极名称与电极反应：与电源正极相连的为阳极，发生氧化反应；与电源负极相连的为阴极，发生还原反应。

2．电解CuCl2溶液(1)阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑(2)阴极反应：Cu 2＋＋2e －===Cu(3)总方程式：CuCl 2Cu ＋Cl 2↑二、电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)电极反应：阳极：2Cl －－2e－===Cl 2↑阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑(2)总反应方程式：2NaCl ＋2H 2O =====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑(3)应用：氯碱工业制H 2、Cl 2和NaOH 。

2．电镀铜或电解精炼铜(1)两极材料：待镀金属或精铜做阴极，镀层金属或粗铜做阳极。

(2)电极反应：阳极：Cu －2e －===Cu 2＋阴极：Cu 2＋＋2e －===Cu3．电解冶炼Na(1)电极反应：阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑阴极：2Na ＋＋2e －===2Na电解(2)总反应方程式：2NaCl2Na＋Cl2↑(3)应用：冶炼Na、Mg、Al等活泼金属。

网络构建电解热点典例突破热点考向1.理解电解原理及利用电解原理进行创新实验设计。

2．应用电解原理解决工业、生产、生活中的实际问题。

热点探究热点1电解原理1.电解原理：(1)电子流向：负极→阴极；阳极→正极。

(2)(3)电解结果：在两极上有新物质生成。

2．电极反应式的书写：(1)阳极产物的判断⎩⎪⎨⎪⎧ 金属阳极(除Pt 、Au 外)：电极材料失电子，电极被溶解。

惰性阳极(Pt 、石墨等)：阴离子失电子。

阴离子放电顺序：S 2－＞I －＞Br －＞Cl －＞OH －＞含氧酸根。

第三讲电解池【真题速递】1.（2019.天津）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。

图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。

（)A. 放电时，a电极反应为2I Br2e2I Br----++B。

放电时，溶液中离子的数目增大C。

充电时，b电极每增重0.65g，溶液中有0.02mol I-被氧化D。

充电时，a电极接外电源负极【答案】D【解析】放电时，Zn是负极,负极反应式为Zn-2e－═Zn2＋，正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－，充电时，阳极反应式为Br－+2I－—2e－=I2Br－、阴极反应式为Zn2＋+2e－=Zn,放电时，只有阳离子能穿过交换膜，阴离子不能穿过交换膜，据此分析解答.A、放电时，a电极为正极，碘得电子变成碘离子，正极反应式为I2Br －+2e－=2I－+Br－，故A正确；B、放电时，正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－，溶液中离子数目增大,故B正确；C、充电时,b电极反应式为Zn2＋+2e－=Zn，每增加0.65g,转移0.02mol电子,阳极反应式为Br－+2I－—2e－=I2Br－，有0。

02molI －失电子被氧化，故C正确;D、充电时，a是阳极，应与外电源的正极相连,故D错误；2.（2017·全国卷Ⅰ,11）支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。

下列有关表述不正确的是（)A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C。

高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D。

通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【答案】C【解析】钢管桩接电源的负极,高硅铸铁接电源的正极,通电后，外电路中的电子从高硅铸铁（阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极），A、B正确；C项，题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗，错误。

第二节电解池一、电解池（一）电解的定义：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。

（二）电解池的定义：将电能转变为化学能的装置，也称电解槽（三）构成条件：两极一液一电源，氧化还原是条件注：电解法是一种强氧化还原手段，可以完成一个不自发的氧化还原反应1、两极（1）阴极——负极——阳离子——还原反应（2）阳极——正极——阴离子——氧化反应注：阳极分为两种：（1）活性电极：电极自身放电即电极自身发生氧化反应，如：Fe、Cu、Ag（2）惰性电极：电极自身不反应，由电解质中的阴离子发生氧化反应。

如：Au、Pt、C2、电解质溶液3、外接电源4、能发生氧化还原反应：可以是自发的反应，也可以是非自发的反应（四）工作原理（以电解CuCl2溶液为例）电极名称阴极阳极电极材料石墨石墨电极反应Cu2++2e-=Cu 2Cl-—2e-=Cl2↑反应类型还原反应氧化反应总反应CuCl2Cu+ Cl2↑反应现象有红色物质产生有刺激性气味的气体，使湿润的淀粉KI试剂变蓝电子流向负极→阴极，阳极→正极电流流向正极→阳极，阴极→负极离子走向阳离子→阴极，阴离子→阳极注：放电：离子得失电子发生氧化还原反应的过程（五）电极的放电顺序1、阳极：（1）活性电极：Fe、Cu、Ag。

反应方式：M-ne-=M n+Fe-2e- =Fe2+、Cu-2e- =Cu2+、Ag-e- =Ag+（2）惰性电极：Au、Pt、C。

溶液中的阴离子放电常见放电顺序：活性电极>S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-2I-2e-=I2 2Br-2e-=Br22Cl-2e-=Cl22H2O—4e-=4H++O2↑2、阴极：常见阳离子放电顺序：金属活动性顺序的倒序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 最常见的阴极产物有Ag、Cu、H2Ag++e-= Ag Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-注：在电镀时，通过控制条件，Fe2+和Zn2+的得电子能力会强于酸中的H+，即浓度越大，得电子能力越强（六）电解方程式的书写看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应注：1、必须在总反应方程式的“==”上标明“通电”或“电解”2、只是电解质被电解，电解化学方程式中只写电解质及电解产物，无关的不写注：常考的电解池反应式：惰性电极的情况下，电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐（KNO3、Na2SO4）、HCl、CuCl2、NaCl、MgCl2、CuSO4、AgNO31、惰性电极的情况下，电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐（KNO3、Na2SO4）：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：2H2O—4e-=4H++O2↑总反应：2H2O电解2H2↑+O2↑2、惰性电极的情况下，电解HCl：阴极：2H++2e-=H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：2HCl电解H2↑+Cl2↑3、惰性电极的情况下，电解CuCl2溶液：阴极：Cu2++2e-=Cu 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：CuCl2电解Cu+ Cl2↑4、惰性电极的情况下，电解NaCl溶液：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+2OH-5、惰性电极的情况下，电解MgCl2溶液：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：Mg2++2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+ Mg (OH)26、惰性电极的情况下，电解CuSO4溶液：阴极：Cu2++2e-=Cu 阳极：2H2O—4e-=4H++O2↑总反应：2Cu2++2H2O电解2Cu+4H++O2↑7、惰性电极的情况下，电解AgNO3溶液：阴极：Ag++e-= Ag 阳极：2H2O—4e-=4H++O2↑总反应：4Ag++2H2O电解4Ag +4H++O2↑（八）电解池与原电池的比较原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能反应能否自发进行自发进行的氧化还原反应非自发进行的氧化还原反应构成装置两极、电解质、导线两极、电解质、电源电极名称负极正极阴极（与负极相连）阳极（与正极相连）电极反应失电子—氧化反应得电子—还原反应得电子—还原反应失电子—氧化反应电子流向负极→外电路→正极负极→阴极，阳极→正极电流流向正极→外电路→负极正极→阳极，阴极→负极离子流向阳离子→正极，阴离子→负极阳离子→阴极，阴离子→阳极小结：原电池与电解池的电极反应：负阳氧，正阴还原电池的离子走向：正向正，负向负；电解池的离子走向：阴阳相吸二、电解原理的应用（一）氯碱工业——电解饱和食盐水制烧碱和氯气1、原理：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH-阳极：2Cl-—2e-=Cl2↑总反应：2Cl―+2H2O电解2OH―+Cl2↑+H2↑2、现象及检验：阴极：有无色、无味气泡产生，滴加酚酞——变红阳极：有黄绿色、刺激性气味的气体产生，使湿润的淀粉KI试纸变蓝3、阳离子交换膜的作用（1）将电解池隔成阳极室和阴极室，只允许阳离子（Na+、H+）通过，而阻止阴离子（Cl-、OH-）和气体通过（2）既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合，而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH 作用生成NaClO而影响烧碱的质量（二）电镀1、定义：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺2、目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度3、电镀池的构成：阴极：待镀金属——镀件阳极：镀层金属（通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属（如Cr、Ni、Ag和合金（如黄铜）））电解质溶液：含有镀层金属阳离子的电解质溶液——电镀液4、实例：铁上镀铜5、特点：一多一少一不变一多：阴极上有镀层金属沉积一少：阳极上镀层金属溶解一不变：电解质溶液浓度不变（三）电解精炼铜1、装置：如图2、原理：阳极：Cu—2e-=Cu2+（Zn—2e-=Zn2+、Fe—2e-=Fe2+、Ni—2e-=Ni2+）阳极泥成分：Au、Ag阴极：Cu2++2e-=Cu（电解质溶液浓度减小，因为m Cu（溶解）< m Cu（析出））（四）电冶金1、金属冶炼：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。

电解池（一）典型例题【例1】把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（）A、Ⅰ和Ⅲ附近B、Ⅰ和Ⅳ附近C、Ⅱ和Ⅲ附近D、Ⅱ和Ⅳ附近解析：此题将电解知识与原电池知识揉和在一起。

要解决此问题，必须要从概念、模型、电极名称、电极反应式等方面去区分，这些知识都弄清楚了，才能顺利解答此题，达到“在应用中理解、在理解中应用”的效果。

左图为电解池，Fe为阳极，阳极反应为：Fe-2e-==Fe2+；Zn为阴极，阴极反应为：2H++2e-==H2↑，因此Ⅰ区域c(OH-)变大，碱性增强使酚酞变红；右图为原电池，Fe为正极，正极反应式为：2H2O+O2+4e-==4OH-，因此Ⅳ区域c(OH-)变大，碱性增强使酚酞变红。

答案：B点评：对比是深化理解的“良药”，是化学学习的一种重要学科方法。

可以将有联系或易混淆的知识放在一起比较，如电解知识与原电池知识、电解池与电镀池等；也可以将形似而质异或形异而质似的习题放在一起比较分析，以此来加深对知识的理解。

【例2】用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。

则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（）A 、Cu 2+＞X 3+＞H +B 、H +＞X 3+＞Cu2+ C 、X 3+＞H +＞Cu 2+ D 、Cu 2+＞H +＞X3+ 解析：有些学生没认真分析，就将X 3+与Fe 3+联系起来，选择C 答案。

这其实是简单记忆阳离子放电顺序导致定势思维造成的结果。

本题的解题信息在图象中：一通电就有固体析出，且通过0.2mol 电子后，再没有固体析出了，说明是Cu 2+放电的结果。

X 3+不放电，故答案应为D 。

答案：D点评：上例充分说明理解的重要性，也强调记忆的灵活性。

理解是记忆的前提，记忆是理解的归宿。

将记住的东西置于知识出现的背景中，并与具体问题结合起来进行处理，掌握学过的知识才能事半功倍。

一、什么是电解初中我们就知道，电解水可以得到氢气和氧气，体积比为2：1。

那么，对水通电后，水为什么会分解呢？（1）微观解释：水存在微弱的电离：H2O H++ OH—通电前：H+和OH -自由移动通电后：由于电性相吸的原理，H+定向移动到阴极（电源的负极）， OH-定向移动到阳极（电源的正极）放电：H+从负极得到电子，发生还原反应；4H++4e-=2H2↑OH-在阳极失去电子，发生氧化反应：4OH--4e-=O2↑+2H2O失去的电子由外导线流回电源的正极（2）结果：水被电解：2H2O2H2↑+O2↑（3）电解中的一些基本概念①电解：电流通过电解质溶液发生氧化还原反应的过程称为电解。

电解质溶液导电的过程就是电解的过程。

②阳极：与电源的正极相连的极板③阴极：与电源的负极相连的极板④放电：通电时，阴离子到阳极失电子和阳离子到阴极得电子的过程⑤电极材料：与原电池不同，电解所用的电极材料通常是两根一样的惰性电极（如石墨或铂），也可以在阳极使用金属电极。

⑥电解池：将电能转化呈化学能的装置。

（4）电解和电离、盐的水解的区别电离是指电解质本身在水的作用下变成离子的过程，它的主体是所有的电解质（酸，碱，盐，水），如NaCl=Na++Cl-；盐的水解是指盐的离子和水电离出的H+或者OH-反应生成弱电解质（弱酸或弱碱）的过程，是中和反应的逆过程，它的主体是含有弱酸阴离子或弱碱阳离子（有弱）的盐，如CO32-+H2O HCO3-+OH-；电解是指电解质溶液在通电情况下发生的氧化还原反应，它的主体是电解质和水。

电解的前提是电解质的电离。

这三个化学专有名词由于都和电解质有关，所以在使用的时候要注意区分，不要混淆。

（5）电解的意义电解是一种最强大的氧化还原手段，可以让得电子能力非常弱的离子（如Na+）得到电子，正是应用了电解原理，人类才能将Na，K，Al等非常活泼的金属从它们的化合物中分离出来加以利用。

电解是将电能转化为化学能的过程，可以看做是电池反应的逆过程，不能自发的氧化还原反应通过电解变得可以发生。

第七讲电解池初步讲义解析例题一用石墨电极电解CuCl2和KCl混合溶液，电解初期阴极和阳极分别析出的物质是（）A．H2、Cl2 B．Cu、Cl2 C．H2、O2 D．Cu、O2[考点]:电解原理[解析]:电解CuCl2和NaCl的混合溶液时,离子放电顺序为：Cu2+>H+>Na+、Cl->OH-,所以阴极上析出Cu,阳极上析出Cl2，故选B.例题二如图以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式。

(1)电解AgNO3溶液阳极的电极反应式：___；阴极的电极反应式：___；电解总反应方程式：___(2)电解NaCl溶液阳极的电极反应式：___；阴极的电极反应式：___；电解总反应方程式：___.[考点]:电解原理[解析]:（1）①以石墨为电极电解AgNO3溶液，阳极上H2O失电子生成O2和H+，阳极反应式为4OH--4e-═O2↑+2H2O；②阴极上Ag+得电子生成Ag，阴极反应式为Ag++e-=Ag，③电池反应式为4AgNO3+2H2O===电解4Ag+O2↑+4HNO3，故答案为：4OH--4e-═O2↑+2H2O；Ag++e-=Ag；4AgNO3+2H2O===4Ag+O2↑+4HNO3；（2）①以石墨为电极电解NaCl溶液时，阳极上Cl-失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑；②阴极上H2O得电子生成H2和OH-，阴极反应式物为2H2O+2e-═H2↑+2OH-③电池反应式为2NaCl+2H2O===电解2NaOH+H2↑+Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；2H2O+2e-═H2↑+2OH-；2NaCl+2H2O===电解2NaOH+H2↑+Cl2↑．例三常温下,某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为5:2,用石墨作电极电解该混合溶液时,根据电解产物,可分为三个阶段,下列叙述不正确的是( )A. 溶液pH不断增大，最后为7B. 阳极先析出Cl2,后析出O2C. 阴极始终只析出H2D. 电解最后阶段为电解水[考点]:电解原理[解析]:A．根据以上分析知，电解过程中导致c（OH-）增大，溶液的pH增大，但最终溶液中溶质为硫酸钠和NaOH，溶液呈碱性，pH>7，故A错误；B．氯离子放电能力大于氢氧根离子，所以先生成氯气，后生成氧气，故B正确；C．钠离子放电能力小于氢离子，所以阴极上只有氢气生成，故C正确；D．第一阶段电解HCl、第二阶段电解氯化钠和水、第三阶段电解水，故D正确；故选A．例四如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，下列说法不正确的是()A.溶液的质量变化：甲减小乙增大B.溶液pH变化：甲减小乙增大C.相同条件下产生气体的体积：V甲＝V乙D.电极反应式：甲中阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，乙中负极：Mg－2e－===Mg2＋[考点]:原电池和电解池的工作原理[解析]:A．甲中总反应为：2CuSO4+2H2O===电解2Cu+2H2SO4+O2↑，乙中总反应为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，故A正确；B．甲中生成H2SO4，pH减小，乙中消耗HCl，pH增大，故B正确；C．甲中阴极为Cu2+放电，电极反应为Cu2++2e-=Cu，乙中负极为镁放电，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，故C正确；D．当两装置电路中通过的电子都是0.1mol时，甲中产生0.025molO2，乙中产生0.05molH2，故相同条件下，甲乙中产生气体的体积比为1：2，故D错误．故选D．例五如图所示,通电后A极上析出Ag,对该装置的有关叙述正确的是( )A. P是电源的正极B. F极上发生的反应为：4OH−−4e−=2H2O+O2↑C. 电解时，甲、乙、丙三池中，除E. F两极外，其余电极均参加了反应D. 通电后，甲池溶液的pH减小，乙池溶液的浓度增大、丙池溶液的pH不变[考点]:原电池和电解池的工作原理[解析]:该电解池中，有金属析出的电极A极是阴极，所以B是阳极，C是阴极，D是阳极，E是阴极，F是阳极，Q是正极，P是负极；A. P是电源的负极，故A错误；B. F极是阳极,电解硫酸氢钠溶液,根据放电顺序,该电极上发生的反应为：4OH−−4e−=2H2O+O2↑，故B正确；C. 在电解池中，阳极上是活泼电极时，则该电极上是电极本身失电子的反应，所以电极B. D 的电极参加了反应，其余的没有，故C错误；D. 甲池是电镀池原理液，所以pH不变，电解硫酸铜溶液，两极上放电的微粒让溶液中的铜离子浓度不变，pH不变，电解硫酸钠，实质是电解水所以酸性增大，pH减小，故D错误。

第三节 电解池例题解析例1：（1993年全国高考题）图-1中X 、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现a 极板质量增加，b 极板处有无色无味的气体放出。

符合这一情况的是（ ） a 极板 b 极板 X 电极 Z 溶液 A ． Zn C 负极 CuSO 4B ．C C 负极 NaOH C ． Ag Fe 正极 AgNO 3D ． Cu C 负极 CuCl 2 选题角度：本题主要考查电解的相关知识。

思路分析：题中“通电后发现a 极板质量增加,b 极板处有无色无味的气体放出”是解题的关键和突破口。

“a 极板质量增加”一定是金属阳离子在a 极板上放电析出，所以a 极板一定是阴极，与a 极板相连的电源X 极为负极，由此排除C 选项。

B 选项电解NaOH 溶液无金属单质析出也被排除。

电解CuCl 2溶液时，阴极上析出铜，a 极板质量增加，而在阳极上是Cl -放电生成Cl 2，与题意不符，D 被排除。

电解CuSO 4溶液，阴极析出铜，阳极放出氧气，A 项符合题意。

解答：A例2：用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH 值下降的是（ ）A ．4CuSOB ．3AgNOC ．2BaClD ．42SO H选题角度：本题主要考查如何判断电解后溶液的pH 值 思路分析与解答：阴极质量增加，说明溶液中含有不活泼金属的阳离子，电解液的pH 值下降，说明在阳极上是-OH 离子放电而使溶液中+H 离子浓度增大，溶液中的阴离子应该是含氧酸根离子。

综合分析应为：A 、B 。

点评：由于溶液的pH 值与溶液中-+OH H 、的浓度直接相关，所以分析电解过程中+H 、-OH 是否放电就可以了解溶液pH 值的变化。

例3：从--++++Cl SO Ba Na Cu H 2422、、、、、六种离子中选出适当的离子组成电解质，按下列要求进行电解：（1）以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则可选用的电解质溶液是 。

《电解池》讲义一、基础知识1、电解池是的装置。

2、电解质溶液导电的过程就是被的过程。

3、构成电解池的条件⑴⑵⑶4、电极的名称（由外接直流电源决定）阴极——与外接电源负极相连的电极，阳极——与外接电源正极相连的电极；电极材料：可以是惰性电极（如C、Pt、Au等），也可以是活性电极（如Zn、Fe、Cu、Ag等）；未指明电极材料的电极通常指惰性电极。

5、电极上阴阳离子放电的一般规律阴阳离子在电极上得失电子发生氧化还原反应的过程统称放电，放电的先后顺序主要决定于阴离子的还原能力和阳离子氧化能力的大小，一般规律如下：⑴阳极放电顺序及对应的氧化产物：活性阳极（Zn、Fe、Cu、Ag等）＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子＞F－（失电子变成阳离子阳极溶解进入溶液）（失去电子，生成单质）（生成氧气）（在水溶液中不放电）⑵阴极放电（阳离子得电子被还原）顺序及对应的还原产物（一般与金属活动性顺序相反）Ag＋＞（Fe3＋）＞Hg2＋＞Cu2＋＞(H＋酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞(H2O中的H＋)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋沉淀金属单质（Fe2＋）析出氢气沉淀金属单质析出氢气在水溶液中不放电二、热点知识1、分析电解应用的主要方法和思路通电前：电解质溶液的有关电离过程(包括电解质和水的电离)离子的移动风向：阳离子移向阴极，阴离子移向阳极阳极：活性阳极〉S2-〉I-〉Cl-〉OH-〉NO3-〉SO42-放电能力通电后阴极：Ag+〉Cu2＋〉H+〉Fe2+〉Zn2+〉H+〉Al3+〉Mg2+〉Na+〉Ca2+〉K+ 电极反应：电极反应式两极现象、水的电离平衡电解结果：离子浓度、溶液酸碱性、pH变化等3、电解质溶液电解规律（惰性电极）⑴含氧酸溶液的电解就是；无氧酸溶液的电解就是；⑵可溶性碱溶液的电解就是；⑶活泼金属含氧酸盐溶液的电解就是；不活泼金属含氧酸盐溶液的电解就是；不活泼金属无氧酸盐溶液的电解就是；活泼金属无氧酸盐溶液的电解就是。